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半岛体彩 机器人产业全面分析(七):移动四类四技术全球波士顿

发布时间:2024-09-19 10:42:41点击:1来源:半岛体彩最新网址 作者:半岛体彩官方下载

  控制、网络交互等功能,在实际生产中最主要的用途是搬运,根据移动方式来分,可分为:轮式、步行、履带式、爬行、蠕动、游动式等,主要分为 AGV/AMR、叉车、移动协作、腿足式四大类,下面详细介绍

  移动机器人主要应用在工业与物流领域各个行业,2019 年电商快递占 34.5%,汽车占 21.2%、家电占 18.5%

  移动机器人是工业机器人的一种,核心技术主要在导航、控制、底盘结构、供电四大部分,其中控制系统占 18%,定位导航系统 36%,运控驱动系统 16%,三者相加几乎占到 70%

  85. 导航原理:定位、环境感知、路径规划导航是根据路径偏移量来控制速度和转向角,保证精确行驶到目标点的位置及航向的过程,涉及三大技术要点:

  1. 定位:确定AGV在工作环境中相对于全局坐标的位置及航向,主要有相对定位和绝对定位两种 相对定位中传统的是航位推算法,机器人在已知初始位置和方向的情况下,在移动的同时利用装载的加速度计、罗盘、陀螺仪等传感器得到机器人所走路程,从而实现定位,但这种定位误差会随着机器人所走路程的增加而积累绝对定位包括传感器定位、地图匹配定位、无线射频识别定位、WIFI定位技术等

  2. 环境感知与建模:通过环境感知确定前进方向中的可达区域和不可达区域,确定在环境中的相对位置,以及对动态障碍物运动进行预判,从而为局部路径规划提供依据

  3. 路径规划:一种是基于环境信息已知的全局路径规划,另一种是基于传感器信息的局部路径规划,一般包括构建全局地图、寻找最优路径、避障、路径跟踪几个部分

  86. 导航方式:磁条→二维码→激光视觉SLAM→多传感器融合无人驾驶移动机器人导航方式经历了四代更迭,1.0 为磁条或导线 为激光视觉SLAM,4.0 是多传感器融合无人驾驶机器人

  1.0 磁导航磁导航包括电磁导航、磁条导航、磁钉导航、色带导航等等,原理类似,都是在 AGV 的行驶路径地上或地下埋设金属导线/磁条/磁钉/色带,并加载低频、低压电流,使导线周围产生磁场,AGV上的感应线圈通过对导航磁场强弱的识别和跟踪,实现AGV的导引,优点是成本低,缺点是后期很难更改路线 二维码二维码导航的原理是通过摄像头扫描地面铺设的二维码,通过解析二维码信息获取当前的位置信息,通常与惯性导航相结合,实现精准定位,惯性导航是利用移动机器人内部传感器(光电编码器,陀螺仪)获取角速度和加速度,作为辅助定位。优点是定位精确,改变路径较容易,缺点是需要定期维护,对场地平整度有一定要求。

  SLAM(Simultaneous Localization and Mapping 即时定位与地图构建)是机器人在未知环境中从一个未知位置开始移动,在移动过程中根据位置估计和传感器数据进行自身定位,同时建造增量式地图,主要包括激光 Lidar SLAM、视觉 VSLAM、Wifi-SLAM

  激光导航利用激光雷达作为传感器,获取地图数据,使机器人实现同步定位与地图构建,分为激光反光板导航(需要在行驶路径的周围安装位置精确的反射板)、自然导航(直接感知周围环境中的墙面、物体等信息作为定位参照物实现定位导航),优点是灵活规划路径,缺点是成本高

  视觉导航用摄像头采集周围环境信息,通过图像处理完成障碍物以及路标的识别,得到导航参数并完成导航,分为单目(单个摄像头Mono SLAM)、双目(多个摄像头可估计环境深度)、RGB-D(结构光或TOF直接测距),优点是成本低,缺点是技术不成熟无法单独使用

  Wifi-SLAM 指利用智能手机中的多种传感设备进行定位,包括 Wifi、GPS、陀螺仪、加速计和磁力计,并通过机器学习和模式识别等算法将获得的数据绘制出准确的室内地图

  等九大产业生态圈应用,面向 AGV 推出了 2D 单线 亿元 C 轮融资,出货 1 万多台

  移动机器人控制系统包括物流上位调度系统、地面控制系统、车载控制系统组成,三者相互协助工作,从而实现自动化运输

  身上,具有运动速度快,运动噪音低等优点,适合一般室内外场景的应用,可分为前轮转向后轮差速驱动、两轮驱动+万向轮、四轮驱动等。

  特种机器人身上,具有牵引力大、不易打滑、越野性能好等优点,可适用于野外、城市环境等,能在各类复杂地面运动,例如沙地、泥地等,但速度相对较低,且运动噪声较大

  1953 年,第一辆移动机器人诞生,在一间仓库中沿着布置在空中的导线 年,瑞典科尔摩根 NDC 在沃尔沃 Kalmar 工厂开发和安装了第一套现代化自动化导引车系统1976 年,北京起重机机械研究所研制出中国第一台 AGV1991 年,新松机器人为沈阳金杯汽车厂研制生产了 6 台 AGV2012 年,亚马逊收购 kiva 仓储分拣 AGV,移动机器人进入物流行业

  AGV 全称 Automated Guided Vehicle,意思是“自动导引运输车”,属于轮式移动机器人的一种,区别于固定安装在流水线旁的传统工业机器人,其装备有电磁或光学等自动导引装置,能够沿规定的导引路径行驶,具有安全保护以及各种物流搬转运功能的运输车

  2019 年全球移动机器人市场规模139.5亿元,AMR 50.7 亿元占 36%2020 年中国 41000 台 77 亿,AMR 6900 台 14 亿占 18%

  日本以高端轻工业为主,简化产生的极致产品为 AGC(Automated Guided Cart),成本较低

  中国移动机器人国产化率达 80% 以上,北京极智嘉、上海快仓、苏州华晓、杭州海康、沈阳新松等出货量排在市场前列

  北京极智嘉Geek+——AGV/AMR 龙头2015 年成立,通过移动机器人搬运货架实现“货到人”拣选,在全球已经销售超过 2 万台 AMR 工业应用机器人,在日本和亚太市场(不含中国)占有超过 80% 的份额

  AGV 负载超过 2 吨即为重负载,主要用于重型制造业、工程机械、军工、港口码头、立体停车库等,核心技术是保证大负载下的结构稳。

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